IBM与思科点亮量子网络协作

就在这家IT和网络巨头透露其已开发出旨在使新网络范式通过经典用例的网络应用演示来工作的软件几周后，思科宣布与IBM建立合作伙伴关系，以构建大规模、容错的量子计算机网络，为网络化分布式量子计算奠定基础，预计最早在2030年代初实现。

两家公司相信，分布式量子网络可以为在2030年代末由量子计算机、传感器和通信定义的量子计算互联网奠定基础。 通过结合IBM在构建量子计算机方面的专业知识与思科的量子网络开发工作，两家公司计划探索如何扩展大规模、容错的量子计算机。此外，他们还计划努力解决实现量子计算互联网面临的根本性挑战。

在未来五年内，IBM和思科的目标是展示首个概念验证网络，该网络能够结合独立的大规模、容错量子计算机，使它们能够协同工作，运行涉及数万到数十万个量子比特的计算。他们相信这样的网络将能够运行可能需要数万亿量子门的问题，量子门是实现变革性量子应用（如大规模优化问题，或复杂材料和药物设计）所需的基本纠缠操作。

两家公司以2030年底前实现初步概念验证演示为目标，为此他们计划纠缠来自位于不同低温环境中的多个独立量子计算机的量子比特。两家公司认为，实现这一目标将需要发明新的连接方式，包括微波-光转换器和支持软件栈。

为了超越连接物理上分离但距离很近的两个量子计算机的规模，IBM和思科还计划探索如何更远距离地传输量子比特，例如在建筑物或数据中心之间。为了实现这一目标，两家公司将探索光学光子和微波-光转换器技术，并研究如何将它们整合到量子网络中，以便根据需要传输量子信息。

两家公司还表示，要连接多个量子计算机，需要一个合适的接口。IBM计划构建一个量子网络单元（QNU），作为量子处理单元（QPU）的接口，其明确任务是获取QPU中的静态量子信息，并通过QNU将其转换为“飞行”的量子信息，然后通过网络进一步链接到可能多个量子计算机上。

IBM和思科还打算探索开发能够物理连接许多大规模、容错量子计算机以形成网络化分布式量子计算的量子硬件和软件。

IBM研究院主任兼IBM院士Jay Gambetta在评论此次合作时表示，其路线图包括计划在本十年末之前交付大规模、容错的量子计算机。 “通过与思科合作探索如何将多个这样的量子计算机连接成一个分布式网络，我们将寻求如何进一步扩展量子计算的能力。在构建未来计算的过程中，我们的愿景将推动量子计算机在更大的高性能计算架构中所能实现的前沿领域，”Gambetta说。

思科Outshift的总经理兼高级副总裁Vijoy Pandey表示，使量子计算达到有用的规模不仅仅关乎构建更大的独立机器，也关乎连接它们。 “IBM正在以积极的规模化路线图构建量子计算机，而我们带来了实现横向扩展的量子网络。我们正在共同解决这个完整的系统问题，包括连接量子计算机的硬件、跨计算机运行计算的软件，以及使其工作的网络智能，”Pandey说。

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